DOI: 10.1039/D0NR03071F
三維（3D）納米纖維支架處于組織工程研究的前沿。然而，由于緊密的幾何形狀或不穩定的預留孔，通過當前技術制備的支架可提供有限的深度細胞浸潤，這給三維組織的再生帶來了很大的挑戰。在此，研究者開發了一種新型單步3D靜電紡絲技術，通過向紡絲系統中引入0至0.9 wt％銀納米顆粒（AgNPs）來創建3D繩狀或云狀納米纖維支架，并對其機理進行了深入研究。銀納米粒子的摻入引起了強烈的噴射攪動和提高的纖維電導率，允許反向電荷轉移和分段電荷存儲，從而引起波浪形螺旋的垂直收集。所制備的支架表現出超高的比孔體積，有助于深入的細胞附著、遷移和增殖。本工作為建立適用于多種生物醫學應用的多功能三維培養納米纖維平臺提供了一種可行的方法。
圖1.紡絲溶液的電導率與納米纖維支架形態特性之間的關系。a-d）支架的宏觀形態。e）紡絲溶液的電導率。f-h）2D膜、3D繩狀和3D云狀支架的CLSM圖像。i）支架的特定孔體積。
圖2.紡絲過程的觀察和分析。a，c，e）高速高分辨率相機記錄的2D膜、3D繩狀和3D云狀支架的紡絲過程。b，d，f）紡絲過程的示意圖。
圖3.試驗模型證實了3D支架形成機理的假設。a）0到9 kV高壓下的可充電3D云狀支架模型。b，c）安全氣囊模型的建立和收集的纖維。d，e）在沒有和有安全氣囊阻塞的情況下模擬的靜電場。f，g）安全氣囊阻塞紡絲過程的圖像和示意圖。
圖4.支架的形態特性對細胞行為的影響。a）培養4h至6天的2D膜、3D繩狀和3D云狀支架上的BMSCs的標準化光密度。b-d）第5天通過CLSM觀察到支架中的細胞浸潤。
